Faça o balanceamento das equações:
\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{4} \rightarrow \mathrm{NO}_{2}

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação química
\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} \rightarrow \mathrm{NO}_{2}.
Informações dadas:
  • Há um reagente: \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4}.
  • Há um produto: \mathrm{NO}_{2}.
  • Devemos encontrar coeficientes estequiométricos inteiros (mínimos) para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da equação.

Passo 2

Conceito essencial (rápida aula): numa reação química balanceada, o número de átomos de cada elemento é conservado. Isso significa que, ao atribuir coeficientes estequiométricos às espécies, as somas dos átomos de cada elemento à esquerda e à direita devem coincidir. Vou representar os coeficientes por incógnitas inteiras:
  • coeficiente do reagente \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} será a,
  • coeficiente do produto \mathrm{NO}_{2} será b.
Aqui a e b significam “quantas moléculas” de cada espécie aparecem na equação balanceada. Nosso objetivo é achar os menores inteiros positivos a e b que satisfaçam a conservação de átomos.

Passo 3

Escrevendo balanços por elemento (montando equações lineares):
  • Nitrogênio ( \mathrm{N}): cada molécula de \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} tem 2 átomos de \mathrm{N} e cada \mathrm{NO}_{2} tem 1 átomo de \mathrm{N}. Então
2a = 1\cdot b.
  • Oxigênio ( \mathrm{O}): cada \mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} tem 4 átomos de \mathrm{O} e cada \mathrm{NO}_{2} tem 2 átomos de \mathrm{O}. Então
4a = 2\cdot b.
Essas duas equações representam a conservação de \mathrm{N} e \mathrm{O}.

Passo 4

Vamos simplificar as equações para encontrar a relação entre a e b.
Da primeira equação:
2a = b \quad\Rightarrow\quad b = 2a.
Da segunda equação:
4a = 2b \quad\Rightarrow\quad 2a = b,
que é a mesma relação (bom sinal: consistência entre os balanços).

Passo 5

Escolhendo os menores inteiros positivos: a relação é b = 2a. Para obter os menores coeficientes inteiros tomamos a = 1, daí
b = 2\cdot 1 = 2.
Portanto os coeficientes mínimos são a=1 e b=2.

Passo 6

Verificação final (contagem de átomos):
  • À esquerda: \mathrm{N}: 2\cdot 1 = 2; \mathrm{O}: 4\cdot 1 = 4.
  • À direita: \mathrm{N}: 1\cdot 2 = 2; \mathrm{O}: 2\cdot 2 = 4.
    As contagens coincidem, logo a equação está balanceada.

Passo 7

Dica prática para provas: escreva as incógnitas, monte equações por elemento e veja se alguma equação é redundante (como aqui). Se surgir coeficiente fracionário, multiplique todos os coeficientes pelo menor inteiro que elimina frações; no nosso caso não foi necessário. Respira fundo — você consegue!

Resposta

\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{4} \rightarrow 2\mathrm{NO}_{2}

Exercícios relacionados